De l'edat mitjana al segle XX

Pels volts del 1025 Oliba, abat de Ripoll i bisbe de Vic, va destacar un grup de monjos ripollesos a l’església de Santa Maria de Montserrat. D’aquesta manera s’establí a la mateixa muntanya una segona comunitat monàstica. Els de Santa Cecília feia setanta-cinc anys que hi eren i gaudien d’independència i del títol abacial, mentre que els de Santa Maria formaven un simple priorat dependent de Ripoll. Durant l’edat mitjana tots dos monestirs van coexistir separadament i pacífica. Durant la primera meitat del segle xi, segurament coincidint amb la construcció de l’església romànica de Santa Maria de Montserrat, també la vella església de Santa Cecília va ser transformada en estil romànic, i s’hi va afegir la nova capçalera de l’absis major amb dues absidioles, amb arcades cegues i faixes llombardes. Posteriorment van engruixir els murs i van substituir la coberta d’encavallades per voltes de canó.

Mentre que el veí monestir de Santa Maria de Montserrat creixia, sobretot a causa de la ingent afluència de pelegrins atrets per la santa imatge, el de Santa Cecília es mantenia amb penes i treballs. La decadència de Santa Cecília de Montserrat es va fer evident quan la seva tasca principal va ser l’exercici parroquial i el monestir esdevingué lloc de parada i fonda de pelegrins que s’adreçaven a Santa Maria de Montserrat.

La decadència del monestir de Santa Cecília de Montserrat va tocar fons quan els abats nomenats ja no eren monjos, sinó eclesiàstics externs que ostentaven el títol i cobraven les rendes del monestir.

El papa Juli II, que havia estat abat comendatari de Santa Maria de Montserrat, va emetre un decret que agregava perpètuament el monestir de Santa Cecília al de Montserrat, fet efectiu el 1537. A partir d’aquell moment a Santa Cecília només vivia un capellà que feia les funcions d’un rector de parròquia.

L'any 1811, el general Suchet ordena la destrucció de Montserrat, que havia esdevingut símbol de la resistència contra la invasió napoleònica. En aquella ocasió devasta també l’església de Santa Cecília de Montserrat.

L'any 1866, superades les lleis de desamortització i supressió dels religiosos, l’abat de Montserrat Miquel Muntadas (1809-1885) encarregà la restauració de Santa Cecília a l’arquitecte Francesc de Paula Villar Lozano (1828-1903), que va reparar els greus danys de l’edifici i va esmenar la desfiguració secular de l’església. Va reconstruir l’absidiola esquerra, va paredar la porta espúria que havien obert a l’absis central i va tornar a fer practicable la porta original de l’entrada. Amb tot, l’exterior i el conjunt de Santa Cecília continuava tenint l’aspecte d’un edifici abandonat. Aquest defecte el va esmenar la restauració de Puig i Cadafach el 1928-1931.